【毕业设计】出租车计价器的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

级，所以我们采用后种方案。

四单片机计价器系统总体设计计价器的工作原理通常计价器采用芯片，在中预先已写入了有关程序和数据的信息，如基本距离续程距离候时时间的规定值，与收费标准规定相应的收费价格值，不同出租条件下收费的变化比率，附加车费值计费方式等数据和与收费办法相应的车费计算与控制程序等，并且在计价器安装前已根据不同车型选定好值。

计价器的原理结构如图所示。

在工作过程中其主要的功能都是由芯片中的定时器计数器来实现。

图计价器的原理结构图单片机系统总体设计单片机系统总体设计框图如图所示图单片机系统总体设计框图启动清除开关单片机掉电存储里程传感器键盘控制串口显示驱动电路总金额显示单价显示锁存器五硬件设计单片机总体电路图设计电路图见附图所示单片机介绍兼容微控制器，字节存贮器支持在系统编程次擦写周期，字节片内，工作电压到，全静态时钟到，三级程序加密，个可编程口，个位定时计数器，个中断源，全双工，低功耗支持和模式，模式支持中断唤醒，看门狗定时器，双数据指针，上电复位标志。

内部逻辑结构，如图所示。

图内部逻辑结构图定时器计数器的基本原理作为基本组成内容，单片机共有两个可编程的定时器计数器，分别称定时器计数器和定时器计数器。

它们都是十六位加法计数结构，分别由和及和两个位计数器组成。

计数功能所谓计数是指对外部事件进行计数。

外部事件的发生以输入脉冲表示，因此计数功能的实质就是对外来脉冲进行计数。

芯片有和两个信号引脚，分别是这两个计数器的计数输入端。

外部输入的脉冲在负跳变时有效，进行计数器加加法计数。

定时功能定时功能也是通过计数器的计数来实现的，不过这时的计数脉冲来自单片机的内部，既每个机器周期产生个计数脉冲。

也就是每个机器周期计数器加。

由于个机器周期等于个振荡脉冲周期，因此计数频率为振荡频率的。

如果单片机采用晶体，则计数频率为。

即每微秒计数器加。

这样不但可以根据计数值计算出定时时间，也可以反过来按定时时间的要求计算出计数器的预置值。

电源控制线路设计出租车计价器镍镉电池恒流充放电控制线路额定电压，容量为的电池在出租车计价器中有着广泛的应用，它也是其它智能化仪表中最为常用的备用电池。

在出租车计价器的日常维护中，旦由于电池爬碱轻微漏液，线路漏电短路以及长期使用造成电池性能下降时，对电池的处理办法般采用弃用。

然而对这类电池进行适当的维护，如对爬碱的电池进行清理并用绝缘胶密封，对记忆效应明显的电池可进行多次循环充放电加以消除，有不少电池仍可利用，但这需要种可用于判定电池性能的容量检测线路，而普通的电池充电器并不具有这功能。

为此笔者设计了种适用于电池恒流充放电控制线路，不仅可用于容量检测，在作般的充电器使用时，可在充电前对电池的剩余容量给予准确有效的放电以消除其记忆效应，比普通的充电线路更具优越性。

基本原理恒流放电线路图是恒流放电线路原理图，其基本工作原理是当电池放电时，由于电压下降引起电流下降时，通过电阻的反馈及运放的调整，使三极管的基极电流发生变化，调节三极管极压降从而确保上的电压不变，使之流过的电流保持恒定。

设电池放电电流为，运放同反相端电压分别为基准稳压管的电压为，由于三极管的基极电流较小，可忽略不计，因此流过的电流可视为电池的放电电流。

则图恒流放电线路原理图，由于运放的同反相端电压相等，即，因此则显然，放电电流只决定于基准电压及限流电阻的阻值，与电池电压无关，旦及保持定值，电流即恒定不变。

由于上的压降必须大于电池的终止放电电压，并确保三极管之间的压降有足够的调整空间，因此的取值不易过大。

放电终止控制线路图为放电终止控制线路原理图，图中运放构成电压比较器，当电池电压大于基准电压时，比较器输出高电平，三极管导通，继电器吸合。

同样当电池电压低于基准电压时。

运放输出低电平，三极管截止，继电器断开。

这样，便可通过继电器触点控制放电电流的通断。

根据圆柱密封镉镍可充单体电池标准规定，单体电池的终止放电电压为，对于电池是由三只单体电池串联而成，因此，终止放电电压为，而图中的基准电压应取。

图放电终止控制线路原理图恒流充电线路图为由构成的恒流充电线路原理图，图中，则充电电流为式中为的输出电压定值，而为的静态工作电流，般在几至十几毫安也为定值，因此，旦调整确定，充电电流即为恒定电流不变。

图中输入电压要求大于，其中为电池电压。

是反向隔离二极管，为防止电池电流反串而设。

由于输出电流仅为，因此，该线路的充电电流也不单元，并调用显示子程序实时显示。

如图所示图定时中断服务程序流程图里程计数中断服务程序当里程计数器对里程脉冲计满定数值时，就由里程计数中断电路向微机发出中断请求，使微机进入里程计数中断服务程序中。

在该程序中，需要完成当前行驶里程数的累加操作，并将结果存入里程寄存器中。

每当霍尔传感器输出个低电平信号就使单片机中断次，当里程计数器对里程脉冲计满次时，就有程序将当前总额，使微机进入里程计数中断服务程序中。

在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。

如图定时中断定时处理键码分析功能键分别执行各自模块显示中断返回有按键否有无有无所示图里程计数中断服务程序流程图中途等待中断服务程序当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的定时器便被启动，每当计时到达分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。

当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。

如图所示传感器产生中断信号中断信号处理键码分析功能键分别执行各自模块显示中断返回有按键否有无有无图中途等待中断服务程序流程图启动清除计程中断服务程序当系统有启动清除中断请求产生时，我们可以设定第次中断为启动中断，第二次中断为清除中断，并在中断服务程序中将标志寄存器的内容相应置或清。

其中，标志为时表示本次中断是启动中断为时表示是清除中断。

显示子程序服务程序由于是分屏显示数据，所以就要用到个显示子程序，分别是时分秒显示子程序金额单价显示子程序路程单价显示子程序单价调节子程序。

键盘服务程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。

中途等待产生中断定时器启动中途等待结束正常计价显示中途等待中断服务程序流程图主程序流程图主程序流程图如图所示图主程序流程图计价流程图计价流程图如图所示图计价流程图单价时间调整流程图单价时间调整流程图如图所示图单价时间调整流程图七设计总结及展望设计总结由于使用的是单片机作为核心的控制元件，使用全双工串行口进行通信，其外接显示电路由和共阳极数码管构成，实现了扩展并行接口的功能，来实现单价，起步价，返程价，郊区价，夜间价，低速价，显示和修改时间等功能，是个低成本的出租车计价系统。

以及灵敏的霍尔开关型器件，电源线路简单实用，除可检测使用中电池性能外，也可用于新购买电池的质量检测，对参数进行适当调整，也用于其它规格电池的容量检测或作充电器用。

本出租车计价器具有功能强性能可靠电路简单成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。

但是在我们设计和调试的过程中，也发现了些问题，譬如计价的金额位数有限，实际的里程可能会很远，会超出我们的显示范围。

计价器的设计还不够人性化，比如加上语音的提示功能，可能会更有生命力。

，争取使该系统慢慢趋向完美。

本系统解决了以往计价器计价不准确使用寿命短等缺点，现在采用以单片机为主控制单元的编码解码技术，使每个出租车的计价器拥有不同的编码，从而防止出租车之间计价器的相互盗用，便于出租车公司对出租车的管理。

我们可以随时对单片机的外围电路进行扩展，并通过软件编程实现本系统的不断更新展望新型多功能出租车计价器系统硬件结构新型计价器的系统硬件结构。

整个系统由及两片单片机构成，主要负责显示及打印功船。

单片机扩展的以及的串行构成最小系统。

采用串行有利于节约单片机资源。

以下分别介绍系统的各项功能特性。

功能特性计量功能系统的输入信号有两个，个是空车牌信号。

该信号接的端，采用中断方式，在中断程序中判断出租车是否处于空车状态。

另个是传感器信号。

传感器接在出租车软轴上。

输出信号为脉冲方式。

当车轮转动圈时，发出个脉冲。

传感器信号接的端，采用中断方式，在中断程序中计脉冲数并折合为里程。

由于传感器采用机械接触方式控翻电路的通断以及光藕器件，因此可避免干扰信号的影响。

打印及显示功能打印及显示功能由单片机完成。

具有的，字节的，根线，个全双工串口等。

双之同采用串行通讯方式，通讯协议为波特率，消错方式为累加和方式。

打印机选用公司的Ⅱ型号。

控制信号有根，分别接的至，及端，打印出的发票包括车牌号单价起租金额里程等侯时间车资等项数据。

通过发票便可实现对出租车的管理。

显示部分采用个数码管，利用的至口，至口，加上移位寄存器以及驱动芯片，避免了静态扫描所需硬件多，布线困难等问题。

语音功能语音功能主要用于语音报价目前国内企业的广告意识增强，希望能通过计价器进行语音广告宣传。

为降低计价器成本，节省单片机资源，语音功能的实现没有采用专用语音芯片，而是由个权电阻构成。

语音信号经采集处理后压缩成位，存储在程序存储器中，由软件词用。

程序存储器中可存储的语音数据，共个汉语词汇。

昼夜单价自动转换功能出租车营运收费单价根据时间段的不同分为白天单价及夜间单价，昼夜单价的转换由日历时钟芯片完成。

内部具有非易失性时钟。

在加价前只要对时钟单元进行判断便可取出相应单价。

内部还具有字节的，它可作为单片机的外部扩展存储器保存营运数据，即使在掉电情况下也不会丢失。

防作弊功能该功能通过的完成。

计价器营运当中所需使用的些常数，如昼夜单价等候时间起租里程起租金额等，通过设置程序设置在中。

采用总线与相连，的作为它的串行时钟线，作为它的串行数据线。

由于保存在中的数据是不能随意进行改动的，因此具有防作弊功能。

系统软件结构。

该系统软件采用汇编语言编制，模块化设计，分为主程序，脉巾中断程序，空车牌中断程序，键盘中断程序，日历时钟芯片中断程序，打印及显示程序。

在空车牌中断程序中完成对出租车营运状态的判断在脉冲中断程序中完成计量计价工作日历时钟芯片每秒钟向发中断请求，在中断程序中完成等候计时工作或者时钟显示工作。

键盘中断程序用于完成各次营运数据的查寻工作。

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